JPH11335782A - プラスチック成形金型用鋼 - Google Patents
プラスチック成形金型用鋼Info
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- JPH11335782A JPH11335782A JP14186098A JP14186098A JPH11335782A JP H11335782 A JPH11335782 A JP H11335782A JP 14186098 A JP14186098 A JP 14186098A JP 14186098 A JP14186098 A JP 14186098A JP H11335782 A JPH11335782 A JP H11335782A
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Abstract
いて、従来品より耐食性と被削性とがバランスよく改善
されたものを提供すること。 【解決手段】 重量で、C:0.15〜0.45%、S
i:1.0%以下、Mn:2.0%以下、Cr:13〜
25%、Ni:4.0%以下、Mo:3.0%以下およ
びN:0.05〜0.20%を含有し、ただしC+N:
0.50%未満であって、残部が不可避の不純物および
Feからなる合金組成を有するプラスチック成形金型用
鋼。 この基本組成に加えて、V:1.0%以下および
S:0.4%以下の一方または両方を、任意に含有する
ことができる。
Description
形用金型、とくにポリ塩化ビニルのような、金型を腐食
する傾向のあるプラスチック材料の成形に使用する金型
材料として好適な金型用鋼に関する。
して、耐食性を要求される場合には、JIS鋼のSUS
630系、SUS420J2系、あるいは、DIN1・
2316鋼(0.38C-16Cr-1Mo-Fe)などが使用されて来
た。
に、溶体化処理後の被削性が劣り、金型への加工コスト
も嵩む。 SUS420J2系の鋼は、硬くて加工しに
く、しかも耐食性はあまりよくない。 DIN1・23
16鋼は、これらJIS鋼よりも被削性は優れている
が、耐食性に関しては不満である。 このような次第
で、耐食性と被削性とを兼ね備えたプラスチック金型用
鋼の出現が要望されていた。
ような要望に応え、耐食性と被削性とがバランスよく改
善されたプラスチック金型用鋼、とくにプリハードン型
のものを提供することにある。
形金型用鋼は、重量で、C:0.15〜0.45%、S
i:1.0%以下、Mn:2.0%以下、Cr:13〜
25%、Ni:4.0%以下、Mo:3.0%以下およ
びN:0.05〜0.20%を含有し、ただしC+N:
0.50%未満であって、残部が不可避の不純物および
Feからなる合金組成を有する。
鋼は、上記の基本的合金組成に加えて、下記の成分の一
方または両方を、任意に含有することができる。
ードン鋼として、すなわち焼入れ・焼戻した状態で切削
加工して金型する材料として好適であって、この場合の
硬さは、HRC44以下に調整することが適切である。
それにより、金型の強度を確保する上で必要な硬さを
保つとともに、機械加工を支障なく行なうことができ
る。 とくに好ましい硬さの範囲は、HRC30〜35
である。
ス鋼に比較的多量のNを添加した形の合金組成を特徴と
する。 適量のNの存在がマルテンサイト系ステンレス
の耐食性を高め、しかも他の特性を損なわうことはない
という事実の発見が、本発明の基礎にある。 この点を
含め、本発明のプラスチック成形金型用鋼の合金組成を
上記のように選択した理由を、以下に説明する。
に、Cが少なくとも0.15%存在しなければならな
い。 一方、プレハードン鋼として使用するためには、
Cが0.45%以下でなければならず、これを超える
と、焼入れ・焼戻し後の硬さをHRC44以下に調整す
ることは困難である。
加すると靭性を低下させ、鋼が金型用材料として不適当
なものになる。
%を超えると、オーステナイトが残留してマルテンサイ
ト組織が維持できなくなる。
の元素であって、金型用鋼として十分な耐食性を得るた
めに、13%以上の添加を要する。 上限25%は、マ
ルテンサイト組織を確保するための限界である。
る。 4.0%を超えると、オーステナイト組織が残留
してマルテンサイト組織が得難くなる。
る。 この効果は0.01%程度の少量の添加から認め
られる。 Moは高価な材料であるから、コストを高く
しないよう、3.0%以内の添加に止める。
N:0.5%未満 上述したように、マルテンサイト系ステンレスに比較的
多量のNを存在させることにより、耐食性を効果的に改
善することができる。 この事実は、耐食性向上のため
にCrやMoの量を増大させるという常套手段をとらな
いで済むこと、従って被削性を犠牲にしないで済むこ
と、を意味する。 Nの添加による耐食性改善効果は、
0.05%程度の少量から認められる。 0.20%を
超える添加は、通常の製鋼手段では困難である。 C+
Nを0.5%未満に止めるという条件は、焼入れ・焼戻
し時の硬さがHRC44以下であって、プレハードン鋼
としての使用が困難にならないように設けたものであ
る。
きがあり、組成範囲の限定理由は次のとおりである: V:1.0%以下 鋼の強度を高めるので、必要に応じてVを適量添加す
る。 上限は、機械加工性の観点から定めた。
大に存在すると靭性を低下させるから、0.4%以内の
添加量を選ぶ。
を70トン電気炉で溶製し、AOD炉で精錬して、4.
6トンのインゴットにした。 これを熱間のプレス加工
により金型材とする一方、一部の材料は30mm径の丸棒
に熱間圧延し、諸特性を調べるサンプルとした。
0℃で焼戻しした。 それらのサンプルの硬さを測定す
るとともに、耐食性および被削性を、つぎのようにして
評価した。
で24時間浸漬した後、腐食減量を測定する。結果は、
比較例1(DIN1.2316)の値を基準値100としたとき
の、相対値で表した。 数字が小さい方が耐食性が高
い。
い、1000mm寿命切削速度を算出する。 工 具: ハイスφ5mm 送 り: 0.13mm/rev. 切削速度: 2〜15m/min. やはり比較例1を基準にとって、相対値で示した。 数
字が大きいほど被削性がすぐれている。
が44以下、好ましい実施態様では35以下であって、
焼入れ・焼戻し状態で十分に切削加工できる。 耐食
性、被削性とも在来の金型用鋼よりすぐれているから、
精密な加工を必要とし、かつ腐食性のプラスチック材料
の成形、とくに射出成形を行なう金型を製造する材料と
して好適である。
Claims (4)
- 【請求項1】 重量で、C:0.15〜0.45%、S
i:1.0%以下、Mn:2.0%以下、Cr:13〜
25%、Ni:4.0%以下、Mo:3.0%以下およ
びN:0.05〜0.20%を含有し、ただしC+N:
0.50%未満であって、残部が不可避の不純物および
Feからなる合金組成を有するプラスチック成形金型用
鋼。 - 【請求項2】 請求項1に記載の合金成分に加えて、
V:1.0%以下を含有するプラスチック成形金型用
鋼。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載の合金成分に加
えて、S:0.4%以下を含有するプラスチック成形金
型用鋼。 - 【請求項4】 硬さをHRC44以下に調整したプリハ
ードン型のものである請求項1ないし3のいずれかのプ
ラスチック成形金型用鋼。
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- 1998-05-22 JP JP14186098A patent/JP3965779B2/ja not_active Expired - Fee Related
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